A new type of medicine, custom-made with tiny proteins | Christopher Bahl

Translator: Aleksandra Spiroska Reviewer: ALEKSANDAR MITEVSKI

I'm a protein designer.

Јас сум дизајнер на протеини.

And I'd like to discuss a new type of medicine.

И ќе ви зборувам за нов вид лек.

It's made from a molecule called a constrained peptide.

Направен е од молекула по име ограничен пептид.

There are only a few constrained peptide drugs available today,

Достапни се само неколку лекови од ограничени пептиди,

but there are a lot that will hit the market in the coming decade.

но бројот ќе се зголеми во следната деценија.

Let's explore what these new medicines are made of,

Да видиме каков е составот на овие лекови,

how they're different and what's causing this incoming tidal wave

како се разликуваат и што го предизвикува овој бран

of new and exciting medicines.

на нови и интересни лекови.

Constrained peptides are very small proteins.

Ограничените пептиди се многу мали протеини.

They've got extra chemical bonds that constrain the shape of the molecule,

Имаат додатни хемиски врски што ја ограничуваат формата на молекулата,

and this makes them incredibly stable

и ова ги прави неверојатно стабилни

as well as highly potent.

и извонредно моќни.

They're naturally occurring, our bodies actually produce a few of these

Ги има во природата, нашите тела произведуваат неколку

that help us to combat bacterial, fungal and viral infections.

што се борат против бактериски, габични и вирусни инфекции.

And animals like snakes and scorpions

Змиите и скорпиите,

use constrained peptides in their venom.

имаат ограничени пептиди во својот отров.

Drugs that are made of protein are called biologic drugs.

Лековите од протеини се викаат биолошки лекови.

So this includes constrained peptides,

Ова ги опфаќа ограничените пептиди,

as well as medicines like insulin

инсулинот,

or antibody drugs like Humira or Enbrel.

или лековите од антитела како Хумира или Енбрел.

And in general, biologics are great,

Општо земено, биолошките лекови се одлични,

because they avoid several ways that drugs can cause side effects.

зашто со нив се избегнуваат некои вообичаени несакани ефекти.

First, protein.

Прво, тоа е протеин.

It's a totally natural, nontoxic material in our bodies.

Целосно природна и нетоксична супстанца во телото.

Our cells produce tens of thousands of different proteins,

Клетките ни создаваат 10 000 различни протеини,

and basically, all of our food has protein in it.

и во основа, сета храна има протеини.

And second, sometimes drugs interact with molecules in your body

Второ, понекогаш лековите влијаат на молекулите во телото

that you don't want them to.

на непосакуван начин.

Compared to small molecule drugs,

Споредено со лековите од мали молекули,

and by this I mean regular drugs, like aspirin,

мислам на обичните лекови, како аспирин,

biologics are quite large.

биолошките лекови се прилично големи.

Molecules interact when they adopt shapes that fit together perfectly.

Молекулите реагираат кога постои целосно совпаѓање на формите.

Much like a lock and key.

Како клуч и брава.

Well, a larger key has more grooves,

Поголемиот клуч има повеќе жлебови,

so it's more likely to fit into a single lock.

па ќе одговара на само една брава.

But most biologics also have a flaw.

Но биолошките лекови имаат и фалинка.

They're fragile.

Тие се кревки.

So they're usually administered by injection,

Најчесто се инјектираат,

because our stomach acid would destroy the medicine

бидејќи стомачната киселина би го уништила лекот

if we tried to swallow it.

ако го голтнеме.

Constrained peptides are the opposite.

Ограничените пептиди се спротивност.

They're really durable, like regular drugs.

Тие се многу издржливи, како обичните лекови.

So it's possible to administer them using pills, inhalers, ointments.

Па, можно е да се даваат во форма на апчиња, инхалации, масти.

This is what makes constrained peptides so desirable for drug development.

Затоа побарувачката за лекови од ограничени пептиди е толку голема.

They combine some of the best features

Тие се спој на најдобрите особини

of small-molecule and biologic drugs into one.

од биолошките лекови и лековите од мали молекули.

But unfortunately, it's incredibly difficult

Но, за жал навистина е тешко

to reengineer the constrained peptides that we find in nature

да се пресоздадат пептидите што постојат во природата

to become new drugs.

за да произведеме нови лекови.

So this is where I come in.

Овде настапувам јас.

Creating a new drug is a lot like crafting a key

Создавањето нов лек е како изработување клуч

to fit a particular lock.

што ќе одговара на некоја брава.

We need to get the shape just right.

Само треба да ја погодиме формата.

But if we change the shape of a constrained peptide by too much,

Но ако премногу ја промениме формата на ограничениот пептид,

those extra chemical bonds are unable to form

не можат да се создадат додатни хемиски врски

and the whole molecule falls apart.

и целата молекула се распаѓа.

So we needed to figure out how to gain control over their shape.

Требаше да откриеме како да стекнеме контрола врз формата.

I was part of a collaborative scientific effort

Бев дел од научен обид

that spanned a dozen institutions across three continents

на дузина организации ширум три континенти

that came together and solved this problem.

што заедно успеаја да го решат проблемот.

We took a radically different approach from previous efforts.

Пристапот ни беше радикално поразличен од претходните обиди.

Instead of making changes to the constrained peptides

Наместо да ги менуваме ограничените пептиди

that we find in nature,

што постојат во природата

we figured out how to build new ones totally from scratch.

откривме како да изградиме нови - од нула.

To help us do this,

За да успееме во ова,

we developed freely available open-source peptide-design software

развивме целосно достапен, слободен софтвер за дизајн на пептиди

that anyone can use to do this, too.

што секој може да го користи.

To test our method out,

За да го тестираме системот,

we generated a series of constrained peptides

создадовме серија ограничени пептиди

that have a wide variety of different shapes.

со широк спектар на различни форми.

Many of these had never been seen in nature before.

Многу од нив, не беа претходно видени.

Then we went into the laboratory and produced these peptides.

Потоа, ги произведовме истите во лабораторија.

Next, we determined their molecular structures,

Следно, ги одредивме нивните молекуларни структури,

using experiments.

преку експериментирање.

When we compared our designed models

Кога ги споредивме дизајнираните модели

with the real molecular structures,

со реалните молекуларни структури,

we found that our software can position individual atoms

откривме дека софтверот може да поставува поединечни атоми

with an accuracy that's at the limit of what's possible to measure.

со толкава прецизност колку што реално може да се измери.

Three years ago, this couldn't be done.

Пред 3 години, ова не беше можно.

But today, we have the ability to create designer peptides

Денес, имаме можност да дизајнираме пептиди

with shapes that are custom-tailored for drug development.

со форми по мера за развивање лекови.

So where is this technology taking us?

Каде нѐ води ваквата технологија?

Well, recently,

Неодамна,

my colleagues and I designed constrained peptides

со колегите дизајниравме ограничени пептиди

that neutralize influenza virus,

што го неутрализираат вирусот инфлуенца,

protect against botulism poisoning

штитат од ботулизам

and block cancer cells from growing.

и спречуваат раст на малигни клетки.

Some of these new drugs

Некои од овие нови лекови

have been tested in preclinical trials with laboratory animals.

се тестирани претклинички со лабораториски животни.

And so far, they're all safe and highly effective.

Досега, сите се безбедни и мошне делотворни.

Constrained peptide design is a cutting-edge technology,

Дизајнирање ограничени пептиди е врвна технологија,

and the drug development pipeline is slow and cautious.

а развивањето лекови се одвива споро и претпазливо.

So we're still three to five years out from human trials.

Тестовите врз луѓе нема да се случат за 3 до 5 години.

But during that time,

Дотогаш,

more constrained peptide drugs

уште лекови со ограничени пептиди

are going to be entering the drug development pipeline.

ќе продолжат да се развиваат.

And ultimately, I believe that designed peptide drugs

За крај, верувам дека лековите со дизајнирани пептиди

are going to enable us all to break free

ќе нѐ ослободат

from the constraints of our diseases.

од прангите на нашите заболувања.

Thank you.

Благодарам.

(Applause)

(аплауз)